Главная » Провода и проводка

Какое допустимое значение неравномерности значений силы тока разделено между одножильными кабелями

Пособие для разработки методик по электрическим измерениям и испытаниям отдельных видов электрооборудования напряжением до и выше 1 кв часть II

Содержание

13.3.7. Измерение токораспределения по одножильным кабелям.
13.3.8. Измерение блуждающих токов.
13.3.9. Определение химической коррозии.
Таблица 13.14. Характеристика коррозийной активности грунтов относительно свинца
Характеристика коррозийной активности грунтов относительно алюминия
13.3.10. Измерение нагрузки.
13.3.11. Измерение температуры кабелей.
13.3.12. Проверка срабатывания защиты линии до 1000 В с заземленной нейтралью.
13.4. Отыскание мест повреждения силовых кабелей.
13.4.1. Прожигание кабеля.
Таблица 13.16. Значение коэффициента схемы kсх в зависимости от схемы соединения жил и оболочки кабеля
Длительно допустимое время непрерывной работы резонансного трансформатора типа PA-2М в зависимости от тока нагрузки

Подобный материал:

  • Вид работ №20. 11. «Монтаж и демонтаж трансформаторных подстанций и линейного электрооборудования, 21.36kb.
  • Рекомендации по технологическому проектированию воздушных линий электропередачи напряжением, 486.43kb.
  • Общие правила, 1335.1kb.
  • Концепция настоящего стандарта основана на двух принципах: 1 Следует различать следующие, 182.68kb.
  • Типовая инструкция по охране труда для электромонтера по обслуживанию лэп, электрооборудования, 125.41kb.
  • Правила устройства электроустановок (пуэ) Заземление и защитные меры электробезопасности, 2678.23kb.
  • Учебное пособие рпк «Политехник» Волгоград, 1200.72kb.
  • «Северо-Запад», 187.63kb.
  • Рекомендации Организации Объединенных Наций по промышленному развитию (юнидо); Стандарты, 33.53kb.
  • Требования электробезопасности понятие «электробезопасность». Электробезопасность, 1094.57kb.

глава 4 настоящего Пособия.

13.3.7. Измерение токораспределения по одножильным кабелям.

Производится при К.

Неравномерность распределения токов на кабелях должна быть не более 10%
(особенно если это приводит к перегрузке отдельных фаз).

13.3.8. Измерение блуждающих токов.

Производится при М у кабелей, проложенных в районах нахождения электрифи-
цированного транспорта (метрополитена, трамвая, железной дороги), 2 раза в первый
год эксплуатации кабеля или электрифицированного транспорта, далее — согласно мест-
ным инструкциям. Измеряются потенциалы и токи на оболочках кабелей в контрольных
точках, а также параметры установки электрозащит.

Читайте также:  Кабель шввп 2х0ю75 производитель

Опасными считаются токи на участках линий в анодных и знакопеременных зо
нах со следующих случаях:

1) бронированные кабели, проложенные в малоагрессивных грунтах (удельное
сопротивление почвы р > 20 Ом·м), при среднесуточной плотности тока утечки в землю
более 15 мА/м;

2) бронированные кабели, проложенные в агрессивных грунтах (р 2 . Земля вокруг этого электрода утрамбовывается и увлажняется. Ме-
жду оболочкой (броней) кабеля и вспомогательным электродом включается с помощью
изолированных проводников миллиамперметр с внутренним сопротивлением 1-5 Ом.

Плотность тока утечки с поверхности кабеля вычисляется, мА/мм 2

где iср — средняя плотность тока утечки; Iср — среднее значение миллиамперметра за период измерения, мА; s — поверхность ленты вспомогательного электрода, м 2 ; к — коэффициент, характеризующий отношение среднесуточной тяговой нагрузки ближайшей к месту измерения тяговой подстанции к ее среднему значению за 1 ч в период
измерения тока утечки.


Ток, проходящий по оболочке кабеля, мо-
жет быть определен двумя способами — измере-
нием падения напряжения на ней или методом
компенсации. В первом способе используют
милливольтметр, выводы которого электрически
соединяют с оболочкой кабеля в двух точках, во втором случае к измеряемым точкам подсоеди-
няют дополнительный источник питания и с по-
мощью переменного резистора добиваются, что-
бы показания милливольтметра сводились к нулю.

Рис. 13.9. Измерение

плотности тока утечки.

1 — обследуемый кабель;

2 — вспомогательный электрод.

13.3.9. Определение химической коррозии.

Производится при М, если имеет место повреждение кабелей коррозией и нет
сведений о коррозионных условиях трассы.

Оценку коррозионной активности грунтов и естественных вод рекомендуется производить по данным химического анализа среды или методом потери массы металла.

Характеристики коррозийной активности грунтов относительно свинца и алюми-
ния приведены в табл. 13.14 и 13.15. Коррозийная активность грунтов относительно ста-
ли, определяется по табл. 13.11.

Таблица 13.14. Характеристика коррозийной активности грунтов относительно свинца

Грунты Показатели Коррозионная
активность
Количество
органических
веществ, % 		Количество
водородных
ионов (рН) 		Количество
азотных
веществ, %
Песчаные, песчано-глинистые Не более 1 6,5 — 7,5 Не более
0,0001 		Низкая
Глинистые, солончаковые, известковые, слабочерноземные 1 — 1,5 5 — 6,5 и
7,5 — 9 		0,001-0,001 Средняя
С ильночерноземные, торфяные; грунты, засоренные посторонними веществами (мусором, известью, шлаком) Более 1,5 Менее 5
и более 9 		Более 0,001 Высокая

Таблица 13.15. Характеристика коррозийной активности грунтов относительно алюминия

Среда Показатели коррозийной активности Коррози-
онная активность
Значение
рН 		Количество веществ в грунтах, %;
содержание ионов в водах, мг/л
С $0 F 3+
Все грунты, кроме засоренных посторонними

веществами

6,0 — 7,5

и более 8,5

Менее 0,001

Более 0,005

Менее 0,005

Более 0,01

Менее 0,002

Более 0,01

Низкая

13.3.10. Измерение нагрузки.

Производиться при М ежегодно не менее 2 раз, в том числе 1 раз в период макси-
мальной нагрузки линии.

Токовые нагрузки должны удовлетворять требованиям ПУЭ.

13.3.11. Измерение температуры кабелей.

Производится при М по местным инструкциям на участках трассы, где имеется
опасность перегрева кабелей.

Температура кабелей должна быть не выше допустимых значений определяемых
ПУЭ.

13.3.12. Проверка срабатывания защиты линии до 1000 В с заземленной ней
тралью.

Производится при К и М у металлических концевых заделок непосредственным
измерением тока однофазного короткого замыкания на корпус с помощью специальных
приборов или измерением полного сопротивления петли фаза-нуль с последующим оп-
ределением тока однофазного короткого замыкания. Полученный ток сравнивается с
номинальным током защитного аппарата линии с учетом коэффициентов, определяемых
ПУЭ.

При замыкании на корпус концевой заделки должен возникнуть ток однофазного
короткого замыкания, превышающий номинальный ток плавкой вставки ближайшего
предохранителя или расцепителя автоматического выключателя. Превышение должно
быть не меньше, чем указано в ПУЭ.

О порядке проведения измерений следует руководствоваться указаниями части I
настоящего Пособия.

13.4. Отыскание мест повреждения силовых кабелей.

Процесс отыскания мест повреждения кабелей в общем случае состоит из трех
этапов: этап прожигания поврежденного места кабеля с целью снижения переходного сопротивления в месте повреждения; этап отыскания участка кабеля, на котором про-
изошло повреждение; этап отыскания места повреждения кабеля на определенном на
предыдущем этапе участке.

13.4.1. Прожигание кабеля.

При пробое кабеля, например при проведении испытаний, повышенным напряже-
нием, в канале разряда происходит разложение маслоканифольной массы с образовани-
ем газов, способствующих погасанию дуги и деионизации разрядного промежутка. По-
следнее приводит к затеканию в разрядный канал разогретой под действием электриче-
ской дуги кабельной массы и восстановлению электрической прочности. Такой вид по-
вреждения, называемый «заплывающий пробой», существенно затрудняет отыскание
места повреждения. Для снижения переходного сопротивления применяют прожигание.

В зависимости от применяемого метода отыскания места повреждения кабеля,
требуемые переходные сопротивления составляют от долей и единиц Ом до сотен и ты-
сяч кОм.

Прожигание производят как на переменном, так и на постоянном токе. Для ус-
пешного прожигания места повреждения силового кабеля на постоянном токе требуется
напряжение в 1,3-1,5 раза больше, чем на переменном токе. Кроме того, установки на
постоянном токе по массе в 1,5-2 раза больше установок на переменном токе. Тем не
менее, на практике находят применение обе установки.

а) Прожигание на постоянном (выпрямленном) токе.

Для успешного прожигания мест повреждения на постоянном токе необходимо
напряжение 30-50 кВ в начале процесса и ток до 3А в конце процесса, причем напряже-
ние и ток должны регулироваться. Этим условиям удовлетворяют комбинации кенотрон
— газотрон, кенотрон — тиратрон, кенотрон — полупроводниковый выпрямитель, высоко-
вольтный полупроводниковый выпрямитель — полупроводниковый выпрямитель на ток
до 3А. Промышленность специальных установок достаточной мощности не выпускает.
На практике находит применение установки МКС Мосэнерго, принципиальная схема
которых приведена на рис. 13.10.

Установка состоит из выпрямителя ВП-60 (11) для испытания и предварительного
прожигания изоляции в месте повреждения кабеля; выпрямителя ВП-10/5 (12, 13) для
прожигания изоляции до малых переходных сопротивлений; генератора звуковой часто-
ты АТО-8 с согласующим трансформатором для окончательного дожигания места по
вреждения.

Прожигание изоляции в месте повреждения кабеля начинают выпрямителем ВП-
60 (11) и проводят в режиме допустимого тока установки (75 мА) до снижения напряже-
ния прожигания до 15 кВ. Затем рубильником 1 подключают выпрямитель ВП-10/5 (12,
13) и дальнейшее прожигание проводят параллельно включенными выпрямителями.
При снижении напряжения пробоя до 10 кВ и достижении тока выпрямителя ВП-10/5 1
А, выпрямитель ВП-60 отключают. После того как напряжение пробоя снизится до 5 кВ обмотки трансформатора выпрямителя ВП-10/5 (6) переключают с последовательного
на параллельное соединение переключателем 10, встроенного в корпус трансформатора
и продолжают прожигание током 3 А. Окончание прожигания определяется включением
заземляющего рубильника 2. Если при замыкании рубильника показания амперметра
выпрямителя ВП-10/5 практически не изменяется, то это означает, что переходное со-
противление в месте повреждения кабеля достаточно мало. При необходимости даль-
нейшего снижения сопротивления включают третью ступень прожигания генератором
звуковой частоты.

Процесс прожигания существенно зависит от места и характера повреждения, а
также параметров кабельной линии.

При повреждении вне муфт процесс прожигания проходит спокойно и через 5-10
мин переходное сопротивление резко снижается до нескольких десятков Ом. Если при
увеличении тока прожигания стрелка амперметра (миллиамперметра) начинает сильно
колебаться, то необходимо во избежание разрушения проводящего мостика резко сни-
зить ток до получения устойчивого режима прожигания и только через 3-5 мин продол
жить плавное увеличение тока.

Рис. 13.10. Принципиальная схема установки МКС Мосэнерго.

1 — рубильник однополюсный 5А; 2 — заземляющий нож; 3 — амперметр на 80 А; 4 — трансформатор
ВП-60 0,22/42,5 кВ, 6 кВА; 5 — регулировочный трансформатор напряжения 250 В, 7 кВА; 6-
трансформатор ВП-5/10, 7 кВА; 7 — генератор звуковой частоты АТО-8; 8 — трансформатор
согласования 8 кВА, 1000/500/380/220/110 В; 9 — переключатель; 10 — переключатель ВП10/5; 11-
выпрямитель ВП-60; 12, 13- выпрямитель ВП-10/5.

При повреждениях в муфтах прожигание зависит от соотношения мощности вы-
прямительной установки и длины кабеля. При неизменной мощности выпрямительной
установки с увеличением длины кабеля увеличивается время для заряда его емкости до
напряжения пробоя. По этой причине частота разрядов уменьшается, и место поврежде-
ния успевает «заплывать». Прожигание длится намного дольше, чем в предыдущем слу-
чае. Переходное сопротивление колеблется в широких пределах. Прожигание может
оказаться не успешным. В этом случае для отыскания места повреждения используют
метод колебательного разряда (определение участка повреждения) и акустический ме-
тод (определение места повреждения).

При прожигании места повреждения кабеля желательно прожечь изоляцию непо-
врежденной жилы с целью получения замыкания между жилами. Данное повреждение
относительно легко отыскивается известными методами. Для получения межфазного
замыкания к неповрежденным жилам прикладывается испытательное напряжение, а по
поврежденной жиле пропускают ток от понижающего трансформатора. При этом про
исходит разогрев изоляции в месте повреждения, что приводит к снижению сопротив-
ления изоляции неповрежденных жил и, как следствие, к пробою. Для защиты пони-
жающего трансформатора при пробое с неповрежденной жилы на поврежденную, меж-
ду последней и землей устанавливается разрядник на напряжение 1,5-2 кВ.

б) Прожигание на переменном токе.

При прожигании изоляции кабелей на переменном токе используется явление ре-
зонанса на частоте 50 Гц, что позволяет существенно снизить мощность установки и со-
кратить время достижения необходимого переходного сопротивления. Особенно эффек-
тивны эти установки при прожигании мест повреждения в кабелях значительной длины
(до 5 км) и в соединительных муфтах. Эффект достигается за счет того, что у резонанс-
ных установок после пробоя напряжение восстанавливается значительно быстрее, чем у
установок постоянного тока. Частота следования пробоев столь велика, что изоляция в
месте пробоя не успевает восстанавливаться («заплывать») и возникает устойчивый проводящий мостик.

В установках переменного тока применяют специальные резонансные трансфор-
маторы, вторичная обмотка которых образует с емкостью кабеля резонансный контур
(см. рис. 13.11а). При этом в резонансном контуре возбуждается реактивная мощность
до 200-300 квар при потребляемой активной мощности до 10 кВт. В представленной схеме используется резонанс токов в контуре индуктивность (вторичная обмотка транс-
форматора) и емкость кабеля. Напряжение на резонансном контуре регулируют переключением на соответствующие выводы вторичной обмотки трансформатора, а также
изменением емкости за счет параллельного включения с поврежденной жилой других
жил кабеля. Процесс прожигания проходит автоматически до достижения режима ко-
роткого замыкания трансформатора (показание амперметра 1-2 А).

Рис. 13.11. Принципиальные схемы резонансного метода прожигания мест повреждения изоляции силовых кабелей.

а) — прожигание с помощью резонансного трансформатора типа РА-2; б)-
прожигание при параллельном включении дросселя; в) — прожигание при
последовательном включении дросселя.

Резонансное прожигание осуществляется также регулируемыми установками, в
которых роль индуктивного сопротивления выполняют вторичная обмотка трансформа-
тора и регулируемый дроссель. Последний может включаться параллельно или последо-
вательно емкости кабеля. При параллельном включении дросселя и кабеля (рис. 13.11б)
в схеме возникает резонанс токов и для установки необходим повышающий трансфор-
матор с вторичным напряжением, равным максимально возможному напряжению пробоя. При последовательном включении дросселя и кабеля (рис. 13.11в) в схеме возника-
ет резонанс напряжений, что позволяет использовать источник питания с пониженным
напряжением.

На практике используется резонансный трансформатор типа РА-2 и его модифи-
кации ранее выпускавшийся Московским опытным заводом электромонтажной техники.
Трансформатор состоит из двух катушек, сердечника и корпуса (см. рис. 3.12).


Обмотка низкого напряжения L1 намотана на бакелитовый каркас размером
230х220х90 мм и содержит 320 витков из
провода ПДС сечением 16 мм; между
слоями намотки имеется воздушный зазор
3 мм (обеспечен с помощью деревянных
клиньев). Обмотка высшего напряжения L2
намотана на бакелитовом каркасе размером
125х115х430 мм, содержит 10000 витков из
провода ПЭВ диаметром 0,86 мм и состоит
из трех последовательно соединенных ка-
тушек. Верхняя и средняя катушки содер-
жат по 3200 витков с выводом Xl от начала
обмотки верхней катушки. Нижняя катуш-
ка содержит 3600 витков с выводом Х2 от
начала обмотки. Сердечник набран из
трансформаторной стали 70х80х400 мм, а
каркас — из немагнитного сплава на основе
алюминия. Крышка и дно каркаса изготов-
лены из текстолита. Небольшие размеры и
масса делают трансформатор удобным для
транспортировки, а простота конструкции
дает возможность изготовить его силами пусконаладочных и эксплуатационных организаций.

Рис. 13.12. Общий вид резонансного
трансформатора РА-2.

1 — катушка L1; 2 — катушка L2; 3 — сердечник; 4-каркас; 5 — выводы 220-380 8; 6 — выводы заземления; 7- крышка; 8 — дно.

Основным недостатком резонансных
трансформаторов является трудность настройки в резонанс и неуправляемость процессом прожигания. Для того чтобы по
возможности свести до минимума негативное влияние указанных недостатков, необхо-
димо, учитывать, что, напряжение, возбуждаемое на кабеле, зависит от напряжения
пробоя, емкости кабеля и переходного сопротивления в месте повреждения.

Таблица 13.16. Значение коэффициента схемы kсх в зависимости
от схемы соединения жил и оболочки кабеля

При работе с резонансными трансформаторами типа РА-2 для успешного прожи-
гания изоляции в месте повреждения, необходимо определить напряжение пробоя, пе-
реходное сопротивление в месте повреждения и емкость кабеля. С достаточной степе-
нью точности емкость кабеля можно определить по формуле

где kсх , Суд ,1- соответственно коэффициент схемы (см. табл. 13.16); удельная емкость одной жилы, мкФ/км (см. табл. 13.17); длина кабеля, км.

Таблица 13.17. Емкость одной жилы трехжильного кабеля с секторными жилами
и пропитанной бумажной изоляцией по отношению к двум другим жилам
и металлической оболочке, мкФ/км

Источник

© 2024 Монтаж